Saturn er en af de største og mest mystiske planeter i solsystemet. Saturns ringe gemmer på mange hemmeligheder. I to hundrede og halvtreds år har menneskeheden forsøgt at besvare spørgsmålet om, hvorfor de er flade og tynde. Da dette spørgsmål blev besvaret, dukkede dusinvis af nye op. Og hvert nyt svar rejser flere og flere spørgsmål, der fortsætter med at formere sig, efterhånden som solsystemet udforskes.
Åbningsringe
Galileo var den første, der så Saturns ringe gennem et teleskop i 1610. Men han tog dette som en anomali af planeten. Han krypterede sin opdagelse med et latinsk anagram, som i oversættelse lyder som: "Jeg observerede den højeste tredobbelte planet." I 1656 så Huygens første gang en ring på Saturn. Han skrev, at Saturn er omgivet af en tynd flad ring, ingen steder i kontakt med planeten og hælder til ekliptikkens plan. Giovanni Cassini i 1675 fastslog, at dette ikke var en kontinuerlig ring. Han så to ringe, som er adskilt af mellemrum. Dette rum blev senere kaldt opdelingen (eller mellemrummet) af Cassini.
Forskning 18-19århundreder
Yderligere undersøgelser af Saturn bragte ikke videnskabsmænd tættere på at optrevle strukturen af ringene og årsagerne til deres forekomst. Mysterier er lige blevet tilføjet. I lang tid blev det antaget, at planeten har to solide og tynde ringe. Efter at have udført beregninger under hensyntagen til gravitationsfeltets indflydelse, konkluderede Laplace i 1787, at der er mange tusinde eller millioner ringe. Han mente, at ringene var solide og lignede gymnastikbøjler.
Den franske videnskabsmand E. Roche bestemte minimumsafstanden, hvor objekter kan være under indflydelse af Saturns gravitationsfelt. Han fastslog, at det var 2,44 radier. (Senere blev det kaldt Roche-grænsen). Tættere end denne afstand vil alle faste eller flydende satellitter blive ødelagt af gravitationsfeltet. Saturns ringe er placeret inden for denne radius. Den ydre størrelse af ringene er 2,3 radier af planeten. Hvis de var faste eller flydende, ville gravitationsfeltet rive dem fra hinanden.
James Clerk Maxwell deltog i undersøgelsen af ringenes fysiske struktur. Hans resultater tyder på, at Saturns ringe kan være sammensat af små partikler. Vores landsmand Sofia Kovalevskaya blev interesseret i dette problem. Hun beviste, at ringe hverken kan være faste eller flydende. Ved at studere Doppler-skift fandt forskerne D. Keeler og W. Campbell ud af, at partikler bevæger sig i baner, der ikke modsiger lovene i himmelmekanikken.
Forskning i det 20. århundrede
I halvtredserne af det 20. århundrede fandt man ud af spektralanalyse, at Saturns ringe indeholder en massefrosset vand. Det var meget vigtigt. Det lykkedes endelig at finde ud af, hvad Saturns ringe er lavet af. Foruden is blev der fundet metan, svovlforbindelser, brint, ammoniak og jernforbindelser i ringene. Der er opnået enestående information fra rumsonder. Pioneer (1979) og to Voyagers (1980 og 1981) fløj forbi Saturn. I 1997 begyndte Cassini-Huygens-missionen. Sonden transmitterede unikke oplysninger, som endnu ikke skal analyseres. Huygens-sonden landede på Saturns største måne Titan, og mennesker på Jorden hørte lyden fra en anden verden, så bjerge og sletter.
Ringenes hemmeligheder
I dag er der indsamlet en masse information om Saturns ringe. En endelig, konsistent model eksisterer dog stadig ikke. Der er spørgsmål, der venter på at blive besvaret. Ringe er blevet opdaget omkring Uranus og Neptun. Hvorfor er sådan en formation kun uden for asteroidebæltet og ikke på nogen af de jordiske planeter? De fysiske processer, der førte til dannelsen af ringene, er uklare. Hvordan opstod kompressionen, og hvorfor blev der dannet hundredvis af individuelle strukturer? Hvordan klistrer ringenes partikler ikke sammen og blander sig ikke? Ringene har egenskaberne som et magnetisk spejl. Elektromagnetiske bølger af cirkulær polarisering reflekteres fra dem. Et magnetfelt skubbes ud af ring A, en kraftig refleksion af radiobølger bemærkes. Der er eger i Ring B, der venter på at blive forklaret. Ringene har en lav lysstyrke, som ikke svarer til den beregnede. I nærheden af Saturns ringe blev der opdaget en atmosfære, hvis oprindelse ikke er klar. setde såkaldte tæthedsbølger og mange flere fænomener, der venter på at blive forklaret.
Hypoteser
I 1986 blev der fremsat en hypotese om superledningsevnen af den is, der udgør Saturns ringe. Is er generelt en kompleks formation og kan, afhængig af dannelsesbetingelserne, have forskellige egenskaber. Tilstedeværelsen af superledning gør det muligt at skabe en konsistent fysisk model af Saturns ringe, hvilket forklarer mange anomalier.
Hvor mange ringe har Saturn?
Der er heller ikke noget endeligt svar på dette spørgsmål. I dag er der 13 hovedringe. De kaldes med bogstaverne i det latinske alfabet: A, B, C, D osv. Mellemrummene mellem ringene kaldes divisioner eller sp alter. Der er opdelinger af Cassini, huller af Huygens, Kuiper, Maxwell osv. Diameteren af Saturns ringe varierer fra 146 tusinde km til 273 tusinde km. I 2009 blev ringen af Phoebus opdaget, eksistensen af ringen af Rhea antages. Deres diametre er endnu ikke blevet præcist bestemt.
Observation fra Jorden
Saturns ringe er ikke altid synlige fra Jorden. Dette skyldes det faktum, at Saturns ækvator er stærkt tilbøjelig til kredsløbets plan omkring Solen, og ringene ligger i ækvatorplanet. Et år på Saturn varer 29,5 jordår, og i den periode, hvor jævndøgn på Saturn, forsvinder dens ringe for den jordiske observatør. Så i omkring 7 år er de synlige på den ene side. Under solhverv på Saturn når de deres maksimale synlighed og aftager derefter gradvist, indtil de er helt usynlige.
I de senesteI årevis har planetarisk astrofysik været i hastig udvikling. Forskere fik mulighed for at bruge data fra interplanetariske sonder, som de siger, til praktisk t alt at røre rumobjekter. I de kommende år bør Saturns ringe dele deres hemmeligheder med menneskeheden.
